Khởi động:

Công nghệ sinh học đã được ứng dụng thế nào phòng và trị bệnh thủy sản? Nhân bản gene đích chủa tác nhân gây bệnh bằng kĩ thuật PCR (Hình 25.1) có vai trò như thế nào trong phòng và trị bệnh thủy sản?

Giải chi tiết:

- Công nghệ sinh học đã được ứng dụng để kiểm dịch đàn thuỷ sản bố mẹ, đàn giống trước khi thả nuôi và theo dõi sức khoẻ trong quá trình nuôi để phát hiện sớm tác nhân gây bệnh là vô cùng quan trong. Nhờ ứng dụng công nghệ sinh học như kĩ thuật PCR kit chẩn đoán nhanh, nhiều loại bệnh thuỷ sản nguy hiểm đã được phát hiện sớm và chính xác, nhờ đó việc phòng ngừa đạt hiệu quả cao, hạn chế dịch bệnh bùng phát và giảm thiểu thiệt hại do người nuôi.

- Vai trò nhân bản gene đích chủa tác nhân gây bệnh bằng kĩ thuật PCR (Hình 25.1) trong phòng và trị bệnh thủy sản:

+ Nhân bản gene đích giúp khuếch đại DNA của tác nhân gây bệnh, từ đó giúp chẩn đoán bệnh nhanh chóng và chính xác hơn so với các phương pháp truyền thống.

+ Kỹ thuật PCR có thể phát hiện được mầm bệnh ngay cả khi số lượng mầm bệnh rất ít.

+ Nhân bản gene đích giúp xác định chủng loại, nguồn gốc của tác nhân gây bệnh, từ đó giúp truy vết nguồn gốc dịch bệnh và đưa ra các biện pháp phòng chống hiệu quả.

+ Nhân bản gene đích giúp tạo ra các gen mã hóa protein của tác nhân gây bệnh, từ đó giúp phát triển vắc-xin phòng bệnh hiệu quả.

I. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CHẨN ĐOÁN SỚM BỆNH THỦY SẢN

Khám phá: Quan sát Hình 25.3, mô tả các bước phát hiện virus gây bệnh trên tôm bằng kĩ thuật PCR.

Giải chi tiết:

Bước 1. Thu mẫu tôm

Bước 2. Tách chiết DNA tổng số

Bước 3. Nhân bản đoạn gene đặc hiệu của tác nhân gây bệnh bằng phản ứng PCR

Bước 4. Điện di và kiểm tra sản phẩm PCR

Kết nối năng lực: Sử dụng internet, sách, báo,.. để tìm hiểu thêm một số ứng dụng của công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản.

Giải chi tiết:

Một số ứng dụng của công nghệ sinh học trong chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản:

- Kỹ thuật ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) là một kỹ thuật miễn dịch được sử dụng để chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản.

- Kỹ thuật Real-time PCR là một kỹ thuật khuếch đại DNA được sử dụng để chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản.

- Kỹ thuật gen: được sử dụng để phát triển các phương pháp chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản dựa trên sự phân tích DNA.

- Kỹ thuật sinh học phân tử: được sử dụng để phát triển các phương pháp chẩn đoán bệnh ở động vật thủy sản dựa trên sự phân tích RNA.

II. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG PHÒNG VÀ TRỊ BỆNH THỦY SẢN

Khám phá: Quan sát Hình 25.7, mô tả các bước sản xuất chế phẩm Bacilus sp. Phòng, trị bệnh thủy sản.

Giải chi tiết:

Bước 1: Phân lập, tuyển chọn chủng Bacillus sp. có khả năng phòng, trị bệnh cho thuỷ sản.

Bước 2: Nuôi cấy và nhân sinh khối chùng Bacillus sp. trong môi trường dinh dưỡng Nutrient Broth ở điều kiện thích hợp (pH 7 đến 7,5; nhiệt độ từ 30 °C đến 35 °C).

Bước 3: Phối trộn sinh khỏi vi khuẩn Bacillus sp. với cơ chất thích hợp (đường maltodextrin, lactose, tinh bột bắp,...) để tạo chế phẩm

Bước 4: Đóng gói, bảo quản và sử dụng.

Kết nối năng lực: Sử dụng internet, sách, báo,... để tìm hiểu thành phần của chế phẩm vi sinh sử dụng trong phòng, trị bệnh thủy sản ở địa phương em.

Giải chi tiết:

Thành phần của chế phẩm vi sinh sử dụng trong phòng, trị bệnh thủy sản ở địa phương em:

- Vi khuẩn: Bacillus, Lactobacillus,...

- Nấm: Trichoderma

- Enzyme: Protease, Amylase, Lipase,...

- Chất dinh dưỡng:

+ Vitamin: Vitamin C, Vitamin B1

+ Khoáng chất: Canxi, sắt,...

Khám phá: Quan sát Hình 25.8, trình bày các bước tạo chế phẩm men tỏi giàu allicin phòng, trị bệnh thủy sản.

Giải chi tiết:

- Trộn đều thành hỗn hợp (tỉ lệ 10:1:1:16) trong thùng chứa:

+ Tỏi tươi xay nhuyễn

+ Đường kính hoặc mật rỉ đường

+ Dấm ăn

+ Nước sạch

- Ú lên men khoảng 10-15 ngày (nều mùa hè khoảng 25-30 ngày (nều mùa đông)

- Dịch tôi lên men giàu allicin

- Đóng gói, bảo quản và sử dụng

LUYỆN TẬP

Câu 1: Trình bày các bước chẩn đoán nhanh bệnh thủy sản bằng kĩ thuật PCR, kit chẩn đoán

Giải chi tiết:

- Bước chẩn đoán nhanh bệnh thủy sản bằng kĩ thuật PCR:

Bước 1. Thu mẫu thuỷ sản

Bước 2. Tách chiết DNA tổng số

Bước 3. Nhân bản đoạn gene đặc hiệu của tác nhân gây bệnh bằng phản ứng PCR

Bước 4. Điện di và kiểm tra sản phẩm PCR

- Bước chẩn đoán nhanh bệnh thủy sản bằng kit chẩn đoán:

Bước 1: Thu mẫu thủy sản

Bước 2: Bổ sung ding dịch đệm

Bước 3: Nghiền mẫu

Bước 4: Hút mẫu dịch

Bước 5: Cho mẫu vào kit test nhanh

Bước 6: Đọc kết quả sau 15 phút

+ Dương tính

+ Âm tính

Câu 2: Trình bày một số ứng dụng công nghệ sinh học trong phòng và trị bệnh thủy sản.

Giải chi tiết:

- Công nghệ sinh học trong sản xuất vaccine: Trong nuôi trồng thuỷ sản, vaccine vô hoạt được sử dụng phổ biến trong phòng bệnh cho nhiều loài thuỷ sản. Nhược điểm của loại vaccine này là chi phí sản xuất cao, thời gian bảo hộ ngắn nên thường xuyên phải sử dụng nhắc lại. Nhớ ứng dụng công nghệ sinh học, vaccine DNA đã ra đời, đây là bước đột phá lớn so với các vaccine truyền thống. Vaccine DNA có ưu điểm là tính ổn định cao, chi phí sản xuất thấp hơn vaccine vô hoạt, không chứa tác nhân gây bệnh nên có tính an toàn cao hơn vaccine truyền thống.

- Công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm vi sinh: Một số vi khuẩn có lợi có khả năng cạnh tranh hoặc sản sinh ra các chất ức chế vi khuẩn gây bệnh hoặc tăng cường miễn dịch cho động vật thuỷ sản. Nhờ ứng dụng công nghệ sinh học, các nhà khoa học đã phân lập, tuyển chọn các chủng vi sinh vật có đặc tính trên để sản xuất chế phẩm phòng, trị bệnh thuỷ sản.

- Công nghệ sinh học trong sản xuất chế phẩm thảo dược: Rất nhiều loại thảo dược (tỏi, thanh hao hoa vàng, hương như trắng, ngũ bội tử, cà gai leo, xuyên tâm liên, hương tháo, trầu không, thanh táo,...) đã và đang được nghiên cứu và ứng dụng trong phòng, trị bệnh thuỷ sản. Đặc tính của các loại thảo dược là chứa nhiều hoạt chất có hoạt tính kháng bệnh cao (allicin, polyphenols, alkaloids, quinones, terpenoids, steroids,...) và khả năng tăng cường miễn dịch cho động vật thuỷ sản. Ưu điểm của chế phẩm thảo dược là có thể dùng để phòng, trị bệnh, an toàn cho con người và thân thiện với môi trường.

VẬN DỤNG

Đề xuất một số loại thảo dược có thể sử dụng sản xuất chế phẩm phòng, trị bệnh thủy sản.

Giải chi tiết:

Một số loại thảo dược có thể sử dụng sản xuất chế phẩm phòng, trị bệnh thủy sản:

- Cây sả

- Cây tỏi

- Cây gừng

- Cây nghệ

- Cây ổi

- Cây diệp hạ châu

- Cây mật gấu

- Cây chùm ngây